云桌面技術(shù)在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與管理中的應(yīng)用

1、https:/云桌面技術(shù)在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與管理中的應(yīng)用云桌面技術(shù)在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與管理中的應(yīng)用摘要：在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室，大多采用 PC 機(jī)作為教學(xué)設(shè)備，這種傳統(tǒng)的PC 機(jī)的壽命往往只有 4 年左右，一旦使用時(shí)間達(dá)到三年以上，硬件損耗以及故障發(fā)生的頻率非常高，不利于計(jì)算機(jī)教學(xué)的有效開展。另外，在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的過程中，百分之八十的教學(xué)軟件都具有非常強(qiáng)的復(fù)雜性，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的性能有較大的依賴。在傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)室管理過程中，由于需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，導(dǎo)致管理的水平和效率無法提升。但是，通過對(duì)云桌面技術(shù)的應(yīng)用，就能夠在滿足教學(xué)程序?qū)τ布枨蟮那疤嵯拢嵘龑?shí)訓(xùn)室的數(shù)據(jù)管理的高效性和安全性。關(guān)鍵詞：虛擬化；云

2、桌面；計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室中圖分類號(hào)：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）04-0249-021 以傳統(tǒng) PC 機(jī)為主體的實(shí)訓(xùn)室在建設(shè)過程中存在的問題在我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷提升的基礎(chǔ)之上，大量的計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)也得到了蓬勃的發(fā)展，同時(shí)這些技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息化的建設(shè)和應(yīng)用結(jié)合的越來越緊密。在這樣的背景之下，實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)和管理僅僅依靠 PC 機(jī)很難滿足實(shí)訓(xùn)室教學(xué)對(duì)可靠性和穩(wěn)定性以及安全性的需求。現(xiàn)階段，在計(jì)算機(jī)專業(yè)開展的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，往往需要用到大量復(fù)雜的教學(xué)軟件，這些軟件與 PC 機(jī)上的操作程序是以緊耦合模式組成系統(tǒng)。如果在實(shí)際的建設(shè)和應(yīng)用的過程中，某一個(gè)部分出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)

3、致整個(gè)系統(tǒng)不能夠正常的運(yùn)作1。從當(dāng)前我國高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的的實(shí)訓(xùn)室教學(xué)現(xiàn)狀來看，在教學(xué)的過程中通常需要用到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、UML 建模工具、代碼管控工具、集成開發(fā)環(huán)境（IDE）、虛擬 計(jì)算機(jī)軟件等軟件程序這些教學(xué)軟件的安裝、運(yùn)行以及管理都需要較高性能的 PC 硬件作為支撐。如果實(shí)訓(xùn)室依然采用傳統(tǒng)的 PC 機(jī)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，那么就需要實(shí)訓(xùn)室相關(guān)的管理人員頻繁的對(duì) PC 硬件進(jìn)行升級(jí)和配置。除此之外，為了提升計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的穩(wěn)定性和安全性，管理人員還要對(duì) PC 機(jī)安裝相關(guān)的硬件、軟件保護(hù)卡、系統(tǒng)補(bǔ)丁、升級(jí)程序等等。因此，傳統(tǒng)的以 PC機(jī)為主體的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室不但不能夠有效的保障計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的穩(wěn)定性和安全

4、性，還會(huì)耗費(fèi)大量的人力物理，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)室管理工作的效率無法提升。2 什么是桌面虛擬技術(shù)桌面虛擬技術(shù)，簡(jiǎn)單的來講就是通過將虛擬主機(jī)服務(wù)軟件安裝在傳統(tǒng)的物理服務(wù)器之上，然后在借助這些軟件對(duì)傳統(tǒng)桌面操作系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要的硬件進(jìn)行模擬，例如 CPU、內(nèi)存、顯卡、網(wǎng)卡等等，這樣就能夠借助虛擬的服務(wù)軟件來支撐桌面操作系統(tǒng)的正常運(yùn)行2。另外，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，一個(gè)物理服務(wù)器能夠支撐多個(gè)桌面操作系統(tǒng)，具有非常高的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。從https:/現(xiàn)階段虛擬桌面技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，它能夠?qū)Σ僮飨到y(tǒng)和應(yīng)用程序進(jìn)行統(tǒng)一的執(zhí)行，并且能夠?qū)τ脩舻南嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，所以每個(gè)用戶只需要通過終端，就能夠訪問

5、自己的數(shù)據(jù)，具有非常顯著的便捷性。3 云桌面技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)分析3.1 訪問形式更加多樣化通過對(duì)云桌面技術(shù)的應(yīng)用，每個(gè)用戶只需要通過自己的終端，就能夠在網(wǎng)絡(luò)條件允許的情況下，自由的訪問自己的云桌面，例如手機(jī)、筆記本電腦、ipad 等等。而且通過對(duì)云桌面技術(shù)的應(yīng)用，在管理模式上也更加的便捷，不在需要向傳統(tǒng)的管理模式那樣，需要單獨(dú)的進(jìn)行管理，只需要通過數(shù)據(jù)中心，就能夠?qū)崿F(xiàn)集中管理。3.2 能夠能夠與便捷的終端設(shè)備相結(jié)合從云桌面技術(shù)的本質(zhì)來看，其核心在于對(duì)云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，在實(shí)際的應(yīng)用過程中需要物理服務(wù)器對(duì)各種應(yīng)用的終端的運(yùn)算進(jìn)行集中處理。因此，通過對(duì)云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用，就能夠在一定程度上擺脫對(duì)終端的依賴，

6、當(dāng)前便捷的移動(dòng)上網(wǎng)設(shè)備都能夠作為云桌面的終端。這一優(yōu)點(diǎn)非常符合當(dāng)前人們的工作方式，只有能夠正常上網(wǎng)，不論是在家里還是車上，都能夠進(jìn)行正常的辦公3。3.3 實(shí)際應(yīng)用便捷，維護(hù)簡(jiǎn)單與傳統(tǒng)的 PC 桌面系統(tǒng)相比，云桌面系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過程中更加的靈活和便捷。通過統(tǒng)一的物理服務(wù)器，不斷能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)操作系統(tǒng)的以及應(yīng)用程序的安裝和運(yùn)行，還能夠?qū)τ脩舻臄?shù)據(jù)進(jìn)行集中的處理。在實(shí)際的使用過程中，用戶可以依據(jù)自己的使用需求，發(fā)出相應(yīng)的指令來對(duì)自己的桌面進(jìn)行合理的部署，從而在一定程度上擺脫了對(duì)傳統(tǒng) PC 硬件的依賴。從維護(hù)的角度來說，云桌面系統(tǒng)的維護(hù)也非常的便捷，只需要借助相關(guān)的管理系統(tǒng)，管理人員就能夠?qū)υ谱烂嫦到y(tǒng)和

7、相應(yīng)的軟硬件進(jìn)行全面有效的維護(hù)，而不需要像過去那樣對(duì)每一個(gè)終端設(shè)備進(jìn)行逐一的維護(hù)，大大的提升了管理的水平和效率。4 云桌面技術(shù)在實(shí)訓(xùn)室中應(yīng)用的作用分析通過將云桌面技術(shù)應(yīng)用于實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)管理中，能夠有效的將資源、桌面操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序軟件、數(shù)據(jù)等與傳統(tǒng)的 PC 硬件進(jìn)行分離。但是這并不影響用戶的正常使用，在云桌面技術(shù)的幫助之下，管理人員只需要利用相應(yīng)的管理系統(tǒng)就能夠?qū)?shí)訓(xùn)室的軟硬件資源進(jìn)行集中管理，從而能夠保障每個(gè)用戶對(duì)軟硬件資源的實(shí)際需求4。4.1 對(duì)傳統(tǒng)的是實(shí)訓(xùn)室建設(shè)模式的硬件投資進(jìn)行優(yōu)化正如上文所說，在傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)過程中，往往依賴于 PC 硬件，這些硬件的壽命往往只有 4 年左右，PC

8、 硬件壽命較短的問題，造成實(shí)訓(xùn)室建設(shè)必須要https:/耗費(fèi)一大筆資金用于硬件設(shè)備的更換。但是在云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，擺脫了對(duì) PC 機(jī)的依賴，往往只需要對(duì)物理服務(wù)器這一核心的硬件進(jìn)行更換即可。而且在對(duì)服務(wù)器進(jìn)行更換的過程中，非常的便捷迅速，首先通過云桌面系統(tǒng)將用用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其他的移動(dòng)端上，然后就可以對(duì)服務(wù)器進(jìn)行更換。更重要的是，相比于傳統(tǒng) PC 硬件的更換，云桌面服務(wù)器的硬件更換成本要低許多，能夠?qū)?shí)訓(xùn)室的硬件投資進(jìn)行有效的優(yōu)化。4.2 提升實(shí)訓(xùn)室建設(shè)和管理的便捷性在傳統(tǒng)模式下的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)過程中，不但要購買大量的 PC 硬件，而且要對(duì)相應(yīng)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序進(jìn)行安裝和維護(hù)，這一過程

9、會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。通過對(duì)云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)①Y源進(jìn)行統(tǒng)一管理，結(jié)合用戶的不同需求就能夠?qū)崿F(xiàn)操作系統(tǒng)的統(tǒng)一安裝、運(yùn)行和維護(hù)。在實(shí)訓(xùn)室的實(shí)際使用過程中，由于計(jì)算機(jī)課程的不同，對(duì)軟件和操作系統(tǒng)也有著不同的需求，通過云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用恰恰能夠滿足這一需求。另外，云桌面系統(tǒng)在實(shí)訓(xùn)室中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)還在于能夠?qū)Ω鞣N資源進(jìn)行全面的優(yōu)化配置和統(tǒng)一管理，因此能夠滿足不同用戶的使用需求，提升 Y 源的利用率。 4.3 提升資源管理的水平和效率（1）管理簡(jiǎn)化功能。在對(duì)云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用過程中擺脫了傳統(tǒng)的緊密耦合的模式束縛，而是將用戶所使用的操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序進(jìn)行虛擬化，形成一個(gè)主映像，然后在對(duì)其進(jìn)行復(fù)制從而實(shí)現(xiàn)

10、虛擬桌面的建立。在云桌面的實(shí)際管理過程中，管理人員只需要通過對(duì)主映像進(jìn)行復(fù)制，就能夠?qū)ψ烂孢M(jìn)行更新。在這一過程中，并不會(huì)影響用戶的正常使用。這樣就能夠?qū)鹘y(tǒng)的軟件更新和操作系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行有效的簡(jiǎn)化，也能夠在很大程度上提升資源的管理水平和管理效率。（2）自動(dòng)調(diào)配功能。在云桌面系統(tǒng)中，能夠借助相關(guān)的管理工具來對(duì)新桌面進(jìn)行有效額管理和分配，用戶還能夠通過管理工具來對(duì)桌面進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置。借助這樣的管理工具，也能夠在很大程度上減輕管理人員的工作量。在云桌面系統(tǒng)的可設(shè)置池中，包含了大量的桌面模板，借助對(duì)模板的應(yīng)用，管理人員就能夠?qū)ψ烂孢M(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配和優(yōu)化。5 云桌面系統(tǒng)在系統(tǒng)架構(gòu)方面的設(shè)計(jì)分析在云桌面

11、系統(tǒng)的構(gòu)架設(shè)計(jì)過程中，需要依靠 VMware 公司的虛擬化技術(shù)進(jìn)行構(gòu)架設(shè)計(jì)。通過對(duì) vSphere 的應(yīng)用，只需要很少的服務(wù)器就能夠進(jìn)行地層虛擬平臺(tái)的構(gòu)件。平臺(tái)構(gòu)件完成之后，能夠?qū)Ω鞣N相關(guān)的硬件資源進(jìn)行有效的統(tǒng)一管理，從而能夠滿足眾多的終端設(shè)備與服務(wù)器的連接需求。通過對(duì) Horizon的相關(guān)組件的應(yīng)用，能夠?qū)μ摂M桌面和物理桌面進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)控，從而為管理效率的提升奠定基礎(chǔ)5。5.1 數(shù)據(jù)中心管理方面在對(duì)數(shù)據(jù)中心管理的過程中，通常需要將 vCenter Server 作為數(shù)據(jù)管理中心的接電，通過它來對(duì)虛擬機(jī)的相關(guān)資源進(jìn)行分配，而且其還具備非常強(qiáng)大的虛擬機(jī)安裝。配置以及管理的功能。通過對(duì) vCent

12、er 的應(yīng)用，還能夠有效的將https:/云桌面系統(tǒng)中桌面池的相關(guān)資源有效的利用，還能夠作為 View 的服務(wù)器相關(guān)組件組件正常運(yùn)行的支撐。5.2 桌面連接服務(wù)方面在對(duì)云桌面系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，移動(dòng)端與服務(wù)器的連接是非常重要的一個(gè)方面。在對(duì)桌面連接服務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以通過對(duì) View 連接服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)桌面用戶的認(rèn)證，并在認(rèn)證之后，將用戶的相關(guān)指令有效的傳遞到虛擬機(jī)系統(tǒng)、物理 PC 系統(tǒng)或 Windows RDS 主機(jī)上。在對(duì) View 連接服務(wù)器應(yīng)用的過程中，其主要具備以下幾個(gè)功能：（1）桌面用戶身份認(rèn)證功能；（2）對(duì)用戶進(jìn)行云桌面訪問的限制功能；（3）將相關(guān)應(yīng)用程序分配到云桌面的功能；（

13、4）對(duì)遠(yuǎn)程桌面以及應(yīng)用程序進(jìn)行統(tǒng)一管理的功能；（5）有效的將桌面用戶與虛擬桌面進(jìn)行連接的功能；（6）單點(diǎn)登錄的功能；（7）安全管理的功能。在成功建立用戶與虛擬桌面的連接之后，可以采用 View Manager 軟件來對(duì)連接進(jìn)行有效的管理。在用戶訪問指定的虛擬桌面之前，首先要進(jìn)行 View Manager 的登錄，只有經(jīng)過登錄驗(yàn)證的用戶才能夠成功的訪問虛擬桌面。用戶在訪問虛擬桌面的時(shí)候，和在 PC 機(jī)上有著幾乎一樣的體驗(yàn)。5.3 客戶端接入方面合理完善的云桌面系統(tǒng)，必須能夠滿足用戶不同移動(dòng)設(shè)備的接入需求，例如筆記本電腦、臺(tái)式電腦以及 ipad 等等。只有在云桌面系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，具備了這樣多樣化的接

14、入功能，才能夠?qū)崿F(xiàn)云桌面系統(tǒng)的便捷性和靈活性，用戶才能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)隨地的靈活辦公。在對(duì)云桌面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，往往通過 ViewAgent 軟件來實(shí)現(xiàn)這一功能，用戶首先需要在自己的移動(dòng)設(shè)備中安裝這一軟件，然后就能夠通過它來實(shí)現(xiàn)虛擬桌面的監(jiān)控和訪問。6 云桌面系統(tǒng)的資源規(guī)劃設(shè)計(jì)分析6.1 計(jì)算資源方面雖然在云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，能夠在很大程度上擺脫對(duì)傳統(tǒng) PC 硬件的依賴，但是云桌面系統(tǒng)以及其核心的虛擬化技術(shù)都需要物理服務(wù)器這一重要的硬件滿足相應(yīng)的計(jì)算資源。在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)過程中，根據(jù)需求的不同，物理服務(wù)器在提供計(jì)算資源上也存在著較多的差異。假設(shè)一個(gè)實(shí)訓(xùn)室需要建立二百個(gè)虛擬桌面，其系統(tǒng)架構(gòu)如

15、圖 1 所示。在這種系統(tǒng)架構(gòu)中，至少需要為每一個(gè)虛擬桌面分配 800 MHz 的計(jì)算資源。但是在云桌面的實(shí)際使用過程中，很少出現(xiàn)所有虛擬桌面使用都達(dá) 800MHz 的情況，因此在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該依照 1.5 倍的容量對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃。以 200 個(gè)虛擬桌面為例，在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該將每個(gè)桌面的容量設(shè)計(jì)為4G。那么桌面的理論所需的計(jì)算資源為 200800/1.5=106666MHz，卻孀試吹男棖笪 2004GB=800GB。https:/如果每一臺(tái)服務(wù)器在配置的過程中采用 2 路 8 核 CPU 的模式，CPU 的主頻為 2.6GHz，內(nèi)存為 256G。那么為了保障虛擬桌面的最佳性能，就必須要確

16、保 CPU 和內(nèi)存的使用必須低于 80%的資源。此時(shí)，能夠?yàn)槊總€(gè)桌面提供的理論計(jì)算資源為 26002880%= 33280MHz，內(nèi)存資源為 25680%=204.8GB。6.2 容量及性能方面按照云桌面用戶的實(shí)際需求來進(jìn)行劃分，可以將用戶分為普通用戶和 GPU高需求用戶，在云桌面系統(tǒng)的實(shí)際使用過程中，普通用戶往往對(duì)于存儲(chǔ)的需求不高，如果依據(jù) 5050 的比例模式來對(duì)磁盤 IOPS 進(jìn)行計(jì)算的話，對(duì)于普通用戶來說，只需要 20 個(gè) IOPS 就能夠滿足日常的使用需求。但是在 GPU 高需求用戶的日常使用過程中，往往需要涉及到 3D 圖形等文件的處理和使用，因此對(duì)于存儲(chǔ)性能有著更高的需求，一般來

17、說是普通用戶的兩倍以上，也就是說至少需要 40 個(gè) IOPS 才能滿足需求。7 結(jié)語云桌面系統(tǒng)的出現(xiàn)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及虛擬技術(shù)的有效結(jié)合，將其用于實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)與管理之中，能夠在提升實(shí)訓(xùn)室管理效率和管理水平的同時(shí)，減少了對(duì)傳統(tǒng)硬件的大量投資，節(jié)約了實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)和管理成本。除此之外，通過對(duì)云桌面系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)ο嚓P(guān)的操作系統(tǒng)以及教學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)一的安裝、運(yùn)行以及維護(hù)，提升了計(jì)算機(jī)教學(xué)的便捷性和高效性?？梢哉f，云桌面系統(tǒng)的出現(xiàn)，是計(jì)算機(jī)行業(yè)的一次重要革新，它完全符合當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展潮流，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷提升和進(jìn)步，云桌面系統(tǒng)得到更好的優(yōu)化和完善。參考文獻(xiàn)1吳嘉輝.淺析云桌面技術(shù)在高校實(shí)訓(xùn)室管理中的應(yīng)用J.電子技術(shù)與軟件工程，2016（10）：1